۲-۲-۱۹-۱۱-کاربرد Azospirillum
کاربردهای Azospirillum به غیر از آن­هائی که مربوط به کشاورزی هستند شامل تولید پلی­ بتا هیدروکسی ­بوتیرات برای استفاده در پزشکی، تجزیه آلاینده­ها، تصفیه زیستی فاضلاب و کاهش فرسایش خاک می­باشد[۴۸].
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

باکتری Azospirillum پتانسیل قابل توجهی در افزایش رشد گیاهان میزبان دارد. علاوه بر این با توجه به وسعت انتشار جغرافیایی، طیف وسیع گیاهان میزبان و تحمل بعضی از گونه­ های آن به تنش محیطی از جمله شوری و خشکی مورد توجه قرار گرفته­ است.
گلیک و ^[۱۰۰]همکاران (۲۰۰۱) نشان دادند که باکتری­ های PGPR از طریق تولید هورمون­ها موجب افزایش رشد گیاهان، درصد جوانه­زنی بذور و گسترش ریشه می­شوند[۱۰۱]. زید و همکاران^[۱۰۱] (۲۰۰۷) گزارش کردند که سویه­های Azospirillum می­توانند با ترشح هورمون­های گیاهی شرایط مناسبی برای رشد ذرت فراهم آورند. فول جیری و فریونی^[۱۰۲] (۱۹۹۴) در یک آزمایش مزرعه­ای در آرژانتین به این نتیجه رسیدند که تلقیح گیاهچه­های ذرت با Azospirillum اثر معنی­داری در توسعه سیستم ریشه­ای و عملکرد ذرت داشته اند[۹۸]. جاکود و همکاران^[۱۰۳] (۱۹۹۹) دریافتند که Azospirillum در همان مراحل اولیه رشد گیاه اثر برگشت­ناپذیر خود را بر مرفولوژی و متابولیسم ریشه می­ گذارد[۱۱۶]. عمده­ترین تغییراتی که در مرفولوژی ریشه گیاهان تلقیح شده با Azospirillum مشاهده گردید، افزایش تقسیم سلولی در ریشه، افزایش تعداد تارهای موئین، افزایش تعداد ریشه ­های جانبی، کاهش فاصله بین نوک ریشه و منطقه تارهای مویین و افزایش تعداد انشعابات تارهای مویین می­باشد. با افزایش تکثیر تارهای ریشه هدایت هیدرولیکی ریشه­ها افزایش یافته و گیاهان تلقیح شده با Azospirillum در شرایط تنش اسمزی، پیری برگ­ها در آنها به تأخیر افتاده و جذب آب در آنها نسبت به گیاهان شاهد بهبود یافته است[۳۴]. در آزمایش مزرعه­ای گیاهان سورگوم تلقیح شده با Azospirillum از پتانسیل آب برگ بیشتر، دمای کانوپی کمتر و هدایت روزنه­ای بیشتری برخودار بودند[۱۶۶]. گیاهان سورگوم تلقیح شده توانایی جذب آب را از اعماق بیشتر داشتند[۱۶۶].
در یک تحقیق گلخانه ای توسط روستا و همکاران (۱۳۷۵) تلقیح با Azospirillum نسبت به شاهد در غالب موارد موجب افزایش ارتفاع، وزن خشک اندام­های هوای، وزن خشک ریشه و نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک اندام هوایی گیاهان ذرت و گندم گردید. در ضمن افزایش انشعابات ریشه و انبوهی تارهای مویین و بطور کلی گسترش سیستم ریشه­ای را نیز به همراه داشت. به علاوه سویه­های بومی غالباً نسبت به سویه­های خارجی تأثیر بیشتری در رشد اندام­های مختلف گیاهان مورد آزمایش نشان دادند.
ساریج و همکاران^[۱۰۴] (۱۹۹۱) گزارش کردند که تلقیح با Azospirillum ۲۸-۲۵ درصد محصول سورگم را افزایش داده، که این نتیجه مرهون شمار بیشتر دانه در هر پانیکول بود[۱۶۷]. گزارش‌های بسیار دیگری نیز نشان داده­اند که در ذرت، سورگم، گندم و ارزن تلقیح شده با Azospirillum افزایش محصول با ظهور هماهنگ تر سنبله­ها و یا افزایش در شمار پنجه­های بارور مرتبط است[۱۶۸]. بالدانی و همکاران^[۱۰۵] (۱۹۸۶) در بررسی روی گیاه جو، در کاربرد باکتری Azospirillum مشاهده کردند که سطح برگ پرچم بطور کاملاً معنی­داری نسبت به شاهد و نیز رشد اندام­هوایی تا ۳۰ درصد افزایش داده است[۴۲].
Azospirillum تا حدی تأمین کننده عناصر غذایی برای رشد و نمو گیاه می­باشد. فاقس^[۱۰۶] (۱۹۹۴) گزارش نمود که افزایش جذب عناصر (نیترات، پتاسیم، فسفات و عناصر کم مصرف) توسط گیاه در اثر تلقیح با Azospirillum در آزمایشات مزرعه­ای و گلخانه­ای بدلیل افزایش رشد ریشه و گسترش تارهای کشنده در اثر تولید فیتوهورمون­ها مانند اکسین می­باشد[۹۰].
در آزمایش­های انجام شده در ایالات متحده امریکا در سالهای ۱۹۸۴-۱۹۷۵ توسط اسمیت و همکاران^[۱۰۷] (۱۹۸۴) نشان دادند که تلقیح Azospirillum می ­تواند جایگزین ۴۰ کیلوگرم از کود نیتروژن در هکتار در سال شد[۸].
۲-۲-۱۹-۱۲-کاربرد کود های زیستی در تولید گیاه زراعی
کودهای زیستی اشاره به کودهایی دارند که در وهله اول دارای نژادهایی از ریز موجودات به تعداد کافی هستند که برای افزایش باردهی گیاه زراعی بکار می­روند. ازاشکال مختلف آنها مانند نیتراجین، ازتوباکترین، فسفوباکترین و جلبک­های سبز آبی در کشاورزی مدرن به طور گسترده استفاده می شود. جهت تثبیت ازت هوا یا حل نمودن عناصر غذایی گیاه مثل فسفات ها یا برای تحریک رشد گیاه با سنتز مواد تقویت کننده رشد، این نوع کودها کاربرد دارند. برخی گونه ها­ی آنها موجب توقف رشد ریزموجودات ساپروفیتی و بیماریزای موجود در نزدیک سیستم ریشه گیاهان زراعی شده و از این طریق سبب کاهش خسارت بیماری­های گیاهی می­شوند. کود نیتراجین یک کود پیتی ،لیگنینی یا با زمینه خاکی است که دارای نژادهای موثر رایزوبیوم ویژه گیاهان زراعی لگومینوزه می­باشد. ازتوباکترین کود دارای سلول­های Azotobacter chroococcum رشد یافته در محیط کشت آگار است. هر دو کود در تامین ازت گیاهان زراعی کاربرد دارند. فسفوباکترین کشت باکتری حل کننده فسفات (Bacillus megaterium)، جذب شده روی کائولینیت، در تامین فسفر گیاهان زراعی کاربرد دارد. این نوع کود­ها به علت پایین بودن هزینه، کاربرد آسان و بی ضرر بودن برای خاک و گیاهان زراعی روز به روز مورد توجه بیشتر کشاورزان قرار می­گیرند[۱۲].
۲-۲-۱۹-۱۳-مهم ترین ساز و کارهای تأثیر PGPR
افزایش فراهمی زیستی عناصر معدنی با تثبیت زیستی نیتروژن و محلول کردن فسفر و پتاسیم ، مهار زیستی عوامل بیماریزا با تولید پادزی های زیستی و تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاه به­ ویژه اکسین­ها ، جیبرلین­ها و سیتوکینین­ها[۱۹۳].
همچنین سازوکارهای تأثیرگذاری این باکتری­ ها از طریق تولید مواد تنظیم کننده رشد شامل تولید IAA با بهره گرفتن از ترشحات ریشه و اسید آمینه تریپتوفان، هیدرولیز پیش ماده اتیلن ( ۱ -آمینوسیکلوپروپان- ۱- کربو کسیلیک“ACC”) به وسیله آنزیم ACC دی­آمیناز و تولید مواد هورمونی و شبه هورمونی در اثر واکنش نیتریت حاصل از تنفس نیتراتی بالای سلول­های گیاهی تلقیح شده با آزوسپیریلوم با اسید اسکوربیک می باشند[۲۰۷]. باکتری­هاى جنس سودوموناس((Psendomons، ازوتوباکتر((Azotobacterو آزوسپیریلوم(Azospirillum (ازمهم ترین PGPR ها می­باشند [۲۰۷]. تأثیر مثبت تلقیح بذر گیاهان مختلف با PGPR بر جنبه های مختلف رشد و نمو آنها، از جمله چنین اثری بر قابلیت جوانه زنی بذر و بنیه گیاهچه بررسی و مورد تأیید قرار گرفته است[۱۲]. به طوری­که جاکود و همکاران (۱۹۹۹) نیز افزایش رشد و نمو ریشه اولیه گیاهچه ذرت در اثر تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلوم لیپوفروم را مشاهده کردند.
ال ملگی (۱۹۸۹) افزایش رشد و نمو گیاهچه ذرت و کالان و همکاران (۱۹۹۱ ) بهبود رشد و نمو گیاهچه ذرت شیرین با تلقیح بذر با باکتری سودوموناس را گزارش کردند . کلوپر و همکاران ( ۱۹۹۱ ) نخستین بار افزایش سبز کردن گیاهچه با تلقیح بذر با PGPR را مشاهده و آنها را اصطلاحاً ریزو باکتری­ های ترغیب کننده سبزکردن گیاهچه نامیدند. ال الگی(۱۹۸۹ ) و کالان و همکاران( ۱۹۹۱ ) افزایش سبز کردن گیاهچه ذرت با تلقیح بذر با باکتری سودوموناس فلورسنس را مشاهده کردند. همچنین افزایش وزن خشک بوته (زیست توده) ذرت با تلقیح بذر با باکتری ازوتوباکتر کروکوکوم [۱۹۱]، افزایش وزن تر و خشک برگ­ها و ارتفاع بوته ذرت با تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلوم برازیلنس [۷۲] افزایش وزن تر بوته، تعداد برگ و ارتفاع بوته ذرت با تلقیح بذر با باکتری سودوموناس فلورسنس[۱۱۱]، گزارش شده است. زهیر و همکاران ( ۱۹۹۸ ) افزایش ۱۹ درصدی عملکرد دانه ذرت در اثر تلقیح توأم بذر با باکتری­ های ازوتوباکتر و سودوموناس، تیلاک و همکاران (۱۹۸۲) افزایش عملکرد دانه ذرت دراثر تلقیح توأم بذر با باکتری های ازوتوباکتر کروکوکوم و آزوسپیریلوم برازیلنس و فولچری و فریونی (۱۹۹۴) افزایش ۵۹ درصدی عملکرد دانه ذرت با افزایش تعداد دانه های بلال تا دو برابر در اثر تلقیح بذر با باکتری آزوسپیریلوم را گزارش نمودند. زهیر و همکاران ( ۲۰۰۰ ) افزایش وزن خشک بوته ذرت در اثر PGPR ^[۱۰۸]و جواد و همکاران( ۱۹۹۸ ) نیز افزایش۴/۶۸ درصدی وزن خشک بخش هوایی بوته ذرت در اثر کاربرد PGPR را مشاهده کردند.
فصل سوم
مواد و روش­ها
۳-۱-آزمایشات درون شیشه ای
۳-۱-۱- جداسازی، خالص سازی و شناسایی باکتری های جنس Azospirillum
جداسازی باکتری های مورد نظر توسط دکتر زارع در دانشگاه ایلام انجام گرفت. به طور خلاصه برای جداسازی باکتری جنس Azospirillum spp ، نمونه های گیاهی ذرت از شهرستان کوهدشت(استان خرم آباد) تهیه گردید. پس از تهیه نمونه ها، ریشه ها با اب مقطر شست و شو و به مدت ۱۰ دقیقه در محلول بافر جهت استریل قرار گرفتند. سپس ریشه ها در یک محیط کاملا استریل در لوله های آزمایش حاوی محیط نیمه جامد تعدیل شده فاقد نیتروژن قرار داده شدند. پس از اطمینان از رشد باکتری مورد نظر به محیط اختصاصی حاوی کنگورد منتقل ودر انکوباتر قرار داده شدند.پس از چند روز از انکوباسیون و با توجه به خصوصیات ظاهری کلونی­های باکتری مورد نظر جداسازی و سپس با باز کشت­های متوالی سویه های مختلف باکتری جنس Azospirillum spp خالص سازی گردید.
تشخیص گونه های مختلف باکتری Azospirillum spp بر اساس ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک آن ها صورت گرفت.(جدول ۳-۱).

جدول ۳-۱- خصوصیات مرفولوژی و فیزیولوژی گونه­ های Azospirillum spp [8]

A.lipofeum
A.largimobile
A.irakense
A.halopraeferens
A.doebereinerae
A.brasilense
A.amazonense
Azospirillum spp

Carbon utillization tests a

+

+

+

n.d.

–

–

d

N-Acetylglucosamine

+

+

+

–

d

d

+

D-Glucose